Umweltschutz

Schweizer Forscher entwickeln Kunststoff aus organischen Abfällen

Der vielversprechende zähe, hitzebeständige Kunststoff könnte für Lebensmittelverpackungen verwendet werden.

Wissenschaftler haben eine neue Art von Kunststoff entwickelt, der direkt aus organischen Pflanzenabfällen hergestellt wird.

Das neue Material ist einfach herzustellen und könnte in allen Bereichen von Verpackungen und Textilien bis hin zu Medizin und Elektronik eingesetzt werden.

Die Forscher in der Schweiz haben die Technik bereits zur Herstellung von Verpackungsfolien, Fasern, die zu Kleidung oder anderen Textilien versponnen werden können, und Filamenten für den 3D-Druck eingesetzt.

Herkömmlicher Kunststoff ist deshalb so weit verbreitet, weil er niedrige Kosten, Hitzestabilität, mechanische Festigkeit, Verarbeitbarkeit und Kompatibilität vereint, so die Forscher.

Bislang ist es nur wenigen alternativen Kunststoffen gelungen, den konventionellen Kunststoff in diesen Punkten zu übertreffen, was für eine breitere Verwendung von entscheidender Bedeutung ist.

Zur Herstellung des Kunststoffs „kochten“ die Wissenschaftler Holz und andere nicht essbare pflanzliche Materialien in kostengünstigen Chemikalien, um ein Kunststoffvorprodukt herzustellen.

Die Zuckerstruktur bleibt in der molekularen Struktur des Kunststoffs erhalten, so dass die Chemie viel billiger ist als andere Arten von alternativen Kunststoffen.

Die Forscher fanden heraus, dass sie durch Zugabe einer Aldehydchemikalie Teile des Pflanzenmaterials stabilisieren konnten, um ihre Zerstörung während der Extraktion zu verhindern. Statt Formaldehyd verwenden sie nun aber Glyoxylsäure, eine feste organische Verbindung, die in der Natur vorkommt und in der Industrie verwendet wird.

Das Team konnte einfach „klebrige“ Gruppen auf beiden Seiten der Zuckermoleküle anbringen, wodurch diese als Kunststoffbausteine fungieren konnten.

Mit dieser einfachen Technik konnten sie bis zu einem Viertel des Gewichts von landwirtschaftlichen Abfällen bzw. 95 % des gereinigten Zuckers in Kunststoff umwandeln.

Der Kunststoff hat sehr interessante Eigenschaften, vor allem für Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen„, sagte Professor Jeremy Luterbacher von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL), der den Kunststoff entwickelt hat.

Was den Kunststoff einzigartig macht, ist das Vorhandensein einer intakten Zuckerstruktur. Das macht seine Herstellung unglaublich einfach, weil man nicht verändern muss, was die Natur einem gibt, und es ist einfach abzubauen, weil es auf ein Molekül zurückgehen kann, das in der Natur bereits reichlich vorhanden ist.

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Chemistry veröffentlicht.

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